Autonomní skleník ve Wageningenu: co prokázal pokus s okurkami

Projekt: dálkové rozhodování při pěstování okurek

V roce 2018 provozovalo pět týmů AI a referenční skupina pěstitelů šest skleníkových oddělení v nizozemském Bleiswijku. Každé mělo plochu 96 m² a přibližně čtyři měsíce v něm rostly okurky odrůdy Hi-Power. Datový záznam Wageningenu uvádí účastníky a popisuje zaznamenané údaje o klimatu, závlaze, porostu a zdrojích. Záznam experimentu a dat WUR.

Šlo o skutečný pěstební experiment s vymezenými podmínkami. Pro majitele provozu je tím přínosnější než samotná simulace, stále však existuje výrazný rozdíl mezi výzkumným oddělením a jiným komerčním provozem. Při čtení je užitečné sledovat, které části výsledku závisejí na uspořádání pokusu.

Co řídily algoritmy a co dál dělali lidé

Podle zprávy výzkumníků z roku 2020 týmy využívaly údaje senzorů a pozorování porostu k dálkovému nastavování klimatu a fertigace. Týdenní pokyny zahrnovaly odstraňování listů a plodů. Ochrana proti škůdcům a chorobám zůstala odpovědností WUR a nebyla součástí soutěže. Zpráva Elingse a kolegů o pokusu.

Článek z roku 2019 popisuje přístupy kombinující znalost plodiny, modely a řízení založené na datech. Rozebírá simulační modely používané při vývoji strategií i různé volby týmů v osvětlení a vedení porostu. Technická studie Hemmingové a kolegů. Případ je proto třeba chápat jako koordinované řízení zavedeného pěstebního systému.

Pro indoor projekt Hamfy z případu vyvozuje potřebu výslovně zakreslit hranice řízení. Označte systém měřící každou veličinu, software navrhující či měnící žádanou hodnotu, regulátor zajišťující limity a člověka provádějícího práci s porostem. Zůstává-li úkol ruční, zahrňte jeho načasování a náklady do provozního plánu.

Výsledek dokládá schopnost v určitém rozsahu

Výzkumníci uvádějí, že vítězný přístup AI překonal referenční pěstitele. Zároveň poznamenávají, že vyšší produkce vítězného týmu zahrnovala větší investice do osvětlení a kompromisy v účinnosti využití některých zdrojů. Publikované výsledky. Jde o důkaz úspěšného řízení v daných experimentálních podmínkách, nikoli o univerzální příslib, že AI sníží každý vstup.

Technická studie rozebírá vzájemný vztah strategie a ekonomických podmínek. Hemmingová a kol., 2019. Praktický závěr Hamfy je ptát se, co se optimalizovalo, co se započítalo a jak se výsledek změní při jiných cenách energie, cenách produkce nebo provozních omezeních.

Než převezmete výrazný výsledek do podnikatelského plánu, oddělte prodejnou produkci, spotřebu zdrojů a finanční výsledek. Řídicí strategie může jeden ukazatel zlepšit a jiný zhoršit. U každého čísla si vyžádejte definici a základ výpočtu a porovnejte je s cílem zamýšleného provozu.

Přeneste nejprve způsob hodnocení, teprve potom nastavení

Skleník využívající slunce a zcela uzavřená indoor místnost mají odlišná provozní omezení. Tento pokus neposkytuje hotový recept na indoor klima. Lépe přenositelnou myšlenkou je hodnocení koordinované strategie vůči jasně určené referenci během celého pěstebního období.

Hamfy navrhuje začít úzce vymezeným provozním cílem a pozorovací fází. Shromážděte spolehlivé záznamy klimatu, závlahy, práce s porostem, energie a prodejné sklizně. Poté nechte navržená řídicí rozhodnutí běžet souběžně se stávajícím postupem bez jejich provádění a rozpory proberte s pěstitelem.

Teprve po tomto posouzení má dozorovaný pokus měnit omezenou sadu řídicích parametrů. Definujte povolená rozmezí, ruční převzetí i podmínky návratu ke stávajícímu systému. Zaznamenávejte verze softwaru a všechny zásahy. Tento postup je naším technickým návrhem; nebyl samostatnou variantou měřenou v pokusu Wageningenu.

Navrhněte srovnání odpovídající na podnikatelskou otázku

Výchozí stav popište před zahájením pokusu. Určete, jak srovnání zohlední růstovou fázi, hustotu výsadby, využitelnou plochu, světelnou expozici a případné rozdíly v práci. Předchozí pěstební cyklus může poskytnout souvislosti, ale změny počasí nebo výrobních podmínek mohou znemožnit čisté srovnání příčiny a následku.

Dohodněte hlavní výsledky a vedlejší omezení. Například cíl stabilní kvality plodiny může současně zahrnovat limity energie a pracovní zátěže obsluhy. Neúspěšné běhy, odstávky a zásahy zaznamenávejte jako součást výsledku. Vynecháním náročných dnů by se pilot stal méně užitečným pro tým, který má provoz zajišťovat.

Datový záznam WUR odkazuje na experimentální data umožňující další zkoumání. V tomto článku jsme nezávisle nepřepočítávali finanční výsledky pokusu. Náš průvodce kamerovým pilotem rozpracovává menší první krok pro provozy, které teprve budují systém pozorování a dat.